孫妮娜 蘇羽 胡梵
摘 要:飛機(jī)是我國(guó)重要的交通工具之一,往往需要投入較多的人力、物力資源,其中,飛機(jī)的數(shù)字化設(shè)計(jì)可謂是其生產(chǎn)與建造工作中的重要環(huán)節(jié)。如果在設(shè)計(jì)與制造的過(guò)程中存不足之處,很容易造成大量的資源浪費(fèi)。數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的廣泛應(yīng)用將會(huì)對(duì)飛機(jī)的整體設(shè)計(jì)、建造等各方面提供重要的支撐作用?;诖?,本文對(duì)飛機(jī)設(shè)計(jì)和建造過(guò)程中的數(shù)字化技術(shù)應(yīng)用及展開進(jìn)行深入的剖析,期望為同行業(yè)者提供參考。
關(guān)鍵詞:飛機(jī);設(shè)計(jì)制造;數(shù)字化技術(shù);應(yīng)用價(jià)值;發(fā)展創(chuàng)新
現(xiàn)階段,飛機(jī)制造方面的生產(chǎn)成本約占總成本的百分之二十左右,其中設(shè)計(jì)方面的工作又對(duì)飛機(jī)總體價(jià)格的百分之九十有重大影響,為此必須對(duì)飛機(jī)設(shè)計(jì)、制作等方面的工作產(chǎn)生更多關(guān)注,加大對(duì)數(shù)字化技術(shù)做出更合理地運(yùn)用,從而使數(shù)字化技術(shù)的使用價(jià)值發(fā)揮出最大的作用。所以,本文對(duì)飛機(jī)數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)最新發(fā)展加以分析,具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
一、數(shù)字化技術(shù)在飛機(jī)設(shè)計(jì)及制造中的應(yīng)用
現(xiàn)階段,隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,數(shù)字化技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)當(dāng)中,并且取得十分出色的效果。在飛機(jī)設(shè)計(jì)與建造過(guò)程中,數(shù)字化技術(shù)額能夠更好地將飛機(jī)部件中重要的參數(shù),按照相應(yīng)的比例集成于三維立體的模型中,與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)與建造工作存在著很大的區(qū)別。傳統(tǒng)飛機(jī)設(shè)計(jì)與建造的工作主要通過(guò)二位圖樣繪制完成,并且需要從不同方向?qū)︼w機(jī)整體設(shè)計(jì)進(jìn)行制圖,其中工程量相當(dāng)巨大。同時(shí),由于在飛機(jī)生產(chǎn)工作中涉及到的零件量大以及與零件相關(guān)技術(shù)參數(shù)繁多,所以成熟的飛機(jī)制造企業(yè)需要確保所有技術(shù)參數(shù)的準(zhǔn)確性。數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用可以借助電腦完成上述工作,并且在計(jì)算機(jī)中記錄下了所有的產(chǎn)品參數(shù),并且能夠根據(jù)實(shí)際狀況和位置進(jìn)行詳細(xì)的標(biāo)示。這就是所謂的三維標(biāo)記技術(shù),該技術(shù)對(duì)飛機(jī)零件尺寸進(jìn)行統(tǒng)一比例的標(biāo)示,產(chǎn)生了重要的積極影響,能夠使各部分材料粗糙度等信息都能夠一覽無(wú)余,并且在各種圖文、數(shù)碼和語(yǔ)言技術(shù)的支持下,標(biāo)示工作也將更加標(biāo)準(zhǔn)化。
二、數(shù)字化技術(shù)在飛機(jī)設(shè)計(jì)及制造中的最新發(fā)展價(jià)值
(一)方案設(shè)計(jì)和決策工作中數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展價(jià)值
飛機(jī)數(shù)字化技術(shù)的運(yùn)用過(guò)程中,可以針對(duì)航班運(yùn)營(yíng)需要、特性等對(duì)舒適度、經(jīng)濟(jì)效益、安全等方面做出平衡。在數(shù)字化技術(shù)的支持下,飛機(jī)總體設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)人員可以對(duì)飛機(jī)運(yùn)營(yíng)、技術(shù)要求、性能需求等方面加以了解,從而對(duì)飛機(jī)設(shè)計(jì)和建造工作作出適當(dāng)?shù)恼{(diào)整與完善,對(duì)各種方法進(jìn)行綜合分析或研究,從而對(duì)方法作出不斷提高與完善,為設(shè)計(jì)建造工作的進(jìn)行提出更多幫助。
(二)預(yù)裝配中數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展價(jià)值
數(shù)字化技術(shù)同時(shí),還能夠?qū)︼w機(jī)的總體設(shè)計(jì)、預(yù)裝配置系統(tǒng)等方面工作進(jìn)行更高效的支持,從而提高了工作的有效性。這里提到的預(yù)裝配工作就是指能夠模擬組裝飛機(jī)的整個(gè)流程,但是由于飛機(jī)組裝工作對(duì)于航空全機(jī)的設(shè)計(jì)生產(chǎn)工作來(lái)說(shuō)必不可少,而同時(shí)飛機(jī)在實(shí)際使用過(guò)程中也很容易產(chǎn)生不同的產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題,所以現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)對(duì)此項(xiàng)工作的發(fā)展具有十分巨大的應(yīng)用價(jià)值。而分段型生產(chǎn)則在航空預(yù)裝配工作的基礎(chǔ)上還能夠發(fā)展為數(shù)樣機(jī)生產(chǎn),在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字化信息技術(shù)的支持下分段式生產(chǎn)在飛機(jī)預(yù)裝配工作的基礎(chǔ)上可以發(fā)展為數(shù)樣機(jī),在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)與數(shù)字化信息技術(shù)的幫助下,企業(yè)員工可以按照工藝流程進(jìn)行飛機(jī)生產(chǎn)裝配等各方面的管理工作,同時(shí)也可以進(jìn)行對(duì)原材料的品質(zhì)檢驗(yàn)工作,在生產(chǎn)實(shí)際過(guò)程時(shí)質(zhì)量差錯(cuò)的出現(xiàn)概率也將大大減少。
工作人員在進(jìn)行分段式預(yù)裝配的模擬工作時(shí),可以從四個(gè)方面進(jìn)行:人機(jī)工程、裝配干涉、安裝順序,以及虛擬數(shù)字化等方面的仿真。所謂安裝和干涉的模擬工作,也就是對(duì)報(bào)警裝置進(jìn)行的建立,由于預(yù)裝流程中和設(shè)置環(huán)節(jié)中存在著一系列的影響因素,系統(tǒng)既可以對(duì)其加以鑒別和報(bào)警。同時(shí),還能夠使工程技術(shù)人員在第一時(shí)間內(nèi),對(duì)問(wèn)題進(jìn)行處理與檢測(cè)。即所謂的數(shù)字化生產(chǎn)全模擬,也就是在利用原有虛擬車間制造三維立體零件的基礎(chǔ)上,對(duì)原有廠房、起吊裝置、廠房等各方面的產(chǎn)品模型都加以了完善,以便于把代加工裝置中的零部件、半成品等,全部投入虛擬車間。同時(shí),通過(guò)運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)還可以對(duì)實(shí)際的安裝順序進(jìn)行了仿真,這樣就在確保了其與實(shí)際安裝流程相符的情況下,工程技術(shù)人員還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)了存在的嚴(yán)重隱患問(wèn)題,并及時(shí)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)男迯?fù)工作。而在此基礎(chǔ)之下,還可以從根本上減少了零件遺失的狀況,進(jìn)而最好的發(fā)揮出了在預(yù)裝配工作過(guò)程中運(yùn)用數(shù)字化技術(shù)的價(jià)值。
(三)綜合設(shè)計(jì)中數(shù)字化技術(shù)的發(fā)展價(jià)值
在數(shù)字化技術(shù)下,可以給飛機(jī)總體布局、建筑設(shè)計(jì)等方面工作的進(jìn)行帶來(lái)更多幫助,三維數(shù)字化模型與數(shù)字化設(shè)計(jì)部分系統(tǒng),可以對(duì)飛機(jī)結(jié)構(gòu)強(qiáng)度設(shè)計(jì)、動(dòng)力推進(jìn)體系設(shè)計(jì)等子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)加以完善,并為飛機(jī)設(shè)計(jì)工作進(jìn)行提高幫助。另外,在飛機(jī)試驗(yàn)測(cè)量、營(yíng)運(yùn)管理和制造等工作中,數(shù)字化技術(shù)也具有很重要的應(yīng)用價(jià)值,能夠?qū)φ麄€(gè)飛機(jī)測(cè)試數(shù)據(jù)流程進(jìn)行更加有效地存儲(chǔ)和管理,為整個(gè)飛機(jī)的設(shè)計(jì)和制造工作流程管理得更優(yōu)化,提供了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在飛機(jī)營(yíng)運(yùn)制造的過(guò)程中,如果可以運(yùn)用對(duì)航空器總裝環(huán)境、地面維修保障參數(shù)等方面的仿真與建模技術(shù),將能以更少的代價(jià)實(shí)現(xiàn)航空器在總體設(shè)計(jì)和建造工作中的所有需求。
結(jié)論:
飛機(jī)設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)量十分龐大,并且對(duì)處理精度有著嚴(yán)格的要求,傳統(tǒng)方式進(jìn)行飛機(jī)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等方面的耗費(fèi)較多的人力物力,得到的數(shù)據(jù)處理準(zhǔn)確度也較低,無(wú)法更好地適應(yīng)飛機(jī)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等方面工作需要,而數(shù)字化技術(shù)的運(yùn)用則可以對(duì)這些問(wèn)題加以克服,同時(shí)又在虛擬預(yù)裝配功能的幫助下大大減少了能源浪費(fèi),設(shè)計(jì)生產(chǎn)的時(shí)間也有所縮短,由此可見其使用價(jià)值之巨大。
參考文獻(xiàn):
[1]王響,覃芳艷,王鑫.淺析飛機(jī)結(jié)構(gòu)件數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2020(24):108-109.
[2]崔德剛,劉看旺,鄭黨黨,周小波,劉俊堂.基于MBD的飛機(jī)設(shè)計(jì)與制造技術(shù)研究與應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng),2019,25(12):3052-3060.
[3]孫敏,田哲.基于機(jī)務(wù)技術(shù)能力提升的故障隔離指南探索[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2019,16(26):6+8.
[4]李林.大尺寸復(fù)合材料翼梁數(shù)字化設(shè)計(jì)/制造技術(shù)[J].航空制造技術(shù),2019,62(04):39-46.